Redis 设计与实现之哈希表

x33g5p2x  于2021-03-14 发布在 Redis  
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REDIS_HASH (哈希表)是 HSETHLEN 等命令的操作对象,它使用 REDIS_ENCODING_ZIPLISTREDIS_ENCODING_HT 两种编码方式:

digraph redis_hash { node shape=plaintext, style=filled; edge style=bold; // type REDIS_HASH label="哈希表\nREDIS_HASH", fillcolor="#95BBE3"; // encoding REDIS_ENCODING_ZIPLIST label="压缩列表\nREDIS_ENCODING_ZIPLIST", fillcolor="#FADCAD"; REDIS_ENCODING_HT label="字典\nREDIS_ENCODING_HT", fillcolor="#FADCAD"; // edge REDIS_HASH -> REDIS_ENCODING_ZIPLIST; REDIS_HASH -> REDIS_ENCODING_HT; // datastruct 1 ziplist label="ziplist"; REDIS_ENCODING_ZIPLIST -> ziplist; // datastruct 2 dict label="dict.h/dict"; REDIS_ENCODING_HT -> dict;}

字典编码的哈希表

当哈希表使用字典编码时,程序将哈希表的键(key)保存为字典的键,将哈希表的值(value)保存为字典的值。

哈希表所使用的字典的键和值都是字符串对象。

下图展示了一个包含三个键值对的哈希表:

digraph db { rankdir=LR; node shape=record, style=filled; edge style=bold; dict label="dict\n |<number>StringObject\n "number" | NULL |<book>StringObject\n "book" |<message>StringObject\n "message"", fillcolor="#A8E270"; number label="StringObject | 10086"; book label="<head>StringObject | "Mastering C++ in 21 days""; message label="<head>StringObject | "hello moto""; dict:number -> number:head; dict:book -> book:head; dict:message -> message:head;}

压缩列表编码的哈希表

当使用 REDIS_ENCODING_ZIPLIST 编码哈希表时,程序通过将键和值一同推入压缩列表,从而形成保存哈希表所需的键-值对结构:

+---------+------+------+------+------+------+------+------+------+---------+
| ZIPLIST |      |      |      |      |      |      |      |      | ZIPLIST |
| ENTRY   | key1 | val1 | key2 | val2 | ...  | ...  | keyN | valN | ENTRY   |
| HEAD    |      |      |      |      |      |      |      |      | END     |
+---------+------+------+------+------+------+------+------+------+---------+

新添加的 key-value 对会被添加到压缩列表的表尾。

当进行查找/删除或更新操作时,程序先定位到键的位置,然后再通过对键的位置来定位值的位置。

编码的选择

创建空白哈希表时,程序默认使用 REDIS_ENCODING_ZIPLIST 编码,当以下任何一个条件被满足时,程序将编码从 REDIS_ENCODING_ZIPLIST 切换为 REDIS_ENCODING_HT

  • 哈希表中某个键或某个值的长度大于 server.hash_max_ziplist_value (默认值为 64 )。
  • 压缩列表中的节点数量大于 server.hash_max_ziplist_entries (默认值为 512 )。

哈希命令的实现

哈希类型命令的实现全都是对字典和压缩列表操作函数的包装,以及几个在两种编码之间进行转换的函数,没有特别要讲解的地方。

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